内容正文:
人类能从空气里造糖了!我国科学家首次实现将二氧化碳转化合成蔗糖
在人类面临气候变化和粮食安全双重挑战的背景下,中国科学家再次以突破性创新震撼世界。
2025年7月,中国科学院天津工业生物技术研究所与大连化学物理研究所联合宣布,成功实现二氧化碳从头转化合成蔗糖的全链条技术突破。该研究构建了"二氧化碳-甲醇-单糖-双糖"的完整转化路径。大连化物所李灿院士团队开发的二氧化碳电催化还原技术,可在常温常压下将二氧化碳转化为甲醇,转化效率达到国际领先的92%。
这项被誉为"从空气到甜蜜"的革命性成果,标志着我国在合成生物学领域已从"跟跑者"跃升为"领跑者"。
思考:我国科学家首次实现CO₂转化合成蔗糖体现了人类的什么思维能力?
第一单元
树立科学思维观念
第二单元
遵循逻辑思维规则
第三单元
运用辩证思维方法
第四单元
提高创新思维能力
第一课 走进思维世界
第二课 把握逻辑要义
第三课 领会科学思维
第四课 准确把握概念
第五课 正确运用判断
第六课 掌握演绎推理方法
第七课 学会归纳与类比推理
第八课 把握辩证分合
第九课 理解质量互变
第十课 推动认识发展
第十一课 创新思维要善于联想
第十二课 创新思维要多路探索
第十三课 创新思维要力求超前
对思维、逻辑思维与科学思维的概括性介绍,也是全书的逻辑起点
主要阐述逻辑思维的基本要求
主要阐述辩证思维的方法
主要阐述提高创新思维能力的几种方法
逻辑与思维
创新思维的方法与技巧
树立正确的创新思维观念
知识创新与实践创新相结合
指 导
创新思维
联想思维
发散思维
聚合思维
逆向思维
超前思维
第十一课
第十二课
第十三课
第四单元 提高创新思维能力
第一框 创新思维的含义与特征
第十一课 创新思维要善于联想
学习导航
1、了解创新思维的含义、条件和方式?
2、理解创新思维的特征?
3、创新思维之“新”表现在哪里?
一、创新思维的含义
1、创新思维的含义
是特指人们在实践中破除迷信、超越陈规,有所发现、有所发明的思维活动。(如数百年来白糖的生产高度依赖于甘蔗和甜菜的种植,受限于土地、水源和气候。然而,近日我国科学家首次构建了体外生物转化系统,将甲醇,一种可由二氧化碳高效合成的“液态阳光”–转化为我们熟悉的蔗糖,为这一传统格局带来了颠覆性的变革。)
糖业的背后,是一笔关乎国家粮食安全的经济账和资源账。我国作为食糖消费大国,年消耗量超过1500万吨,而国内产量难以满足需求,每年需进口超过500万吨,对外依存度较高。传统的制糖农业,不仅需要占用大量宝贵的耕地,与粮食作物形成竞争,还消耗着巨大的水资源。
科学家将目光投向了甲醇。甲醇作为一种简单的C1化合物,其来源极为广泛,既可从煤炭、天然气等化石资源中获取,也能通过工业废气中的二氧化碳进行催化合成。特别是后者,由中国科学院大连化物所等团队发展的二氧化碳加氢制甲醇技术,被誉为制造“液态阳光”,它能将温室气体变废为宝。如果能打通从甲醇到糖分子的生物转化路径,就意味着我们能够构建一条不依赖土地、不与人争粮的全新制糖模式,其战略意义不言而喻。
研究人员没有模仿植物复杂的光合作用路径,而是设计了一条非天然的、更高效的蔗糖合成路线。我国科学家提出的新方法,相当于绕过了植物光合作用,让人类也能从空气中获取原料完成制糖。二氧化碳制甲醇环节借鉴了我国成熟的煤制甲醇工艺,这项研究的价值远不止于合成蔗糖。它所构建的体外生物转化平台,更像一把打开“人工糖世界”的钥匙。通过更换或添加不同的酶模块,研究人员已经成功利用这一系统,从甲醇等低碳原料出发,合成了更多种类的糖及衍生物,如淀粉、纤维寡糖、其他功能糖,这意味着,科学家们不仅能“人造”白糖,还能根据需求“设计”和“制造”自然界中含量稀少但功效独特的高附加值糖分子,为功能食品、生物医药和新材料领域带来无限可能。随着技术迭代和成本下降,未来人们餐桌上的白糖可能都带着"负碳"标签,这或许是人类工业文明与自然和谐共生的最佳注脚。
思考:创新思维的产生需要什么条件?二氧化碳从头转化合成蔗糖技术发展过程体现了创新思维哪些特点?从创新思维角度看,实现将二氧化碳转化合成蔗糖“新”在哪里?
主观能动性
继承已有成果
实践为基础
步骤跨越性
思路多向性
结果独特性
2、创新思维产生条件:
人的思维具有主观能动性,创新思维是综合能力的体现
①创新思维要以实践为基础,失去实践基础,思维会陷入不切实际的幻想;
②创新思维离不开对前人和他人已有成果的继承,在继承的基础上破旧立新实现创新。
注意: 实践是培养创新思维的基础、源泉和动力,而创新思维的结果往往会推动实践的发展。
美国一个穷画家海曼画画时常常苦于找不到橡皮,便想如果将橡皮和铅笔联系在一起,问题不就迎刃而解了吗?于是他发明了带橡皮的铅笔,申请了专利,办厂生产,成了巨富。
3、创新思维产生条件:
创新思维与其他思维方式的关系:是对多种思维方式的综合运用
逻辑思维活动
非逻辑思维活动
常规的思维方法
非常规的思维方法如逆向思维方法
“司马光砸缸”的故事在中国可谓家喻户晓。一般有人落水,大家都是“救人离水”,而司马光面对紧急险情,运用了逆向思维,果断地用石头把缸砸破,“让水离人”,救了小伙伴性命。
二、创新思维的特征
1、创新思维的特征:
(1)创新思维的思路具有多向性【多角度、多层次、转向】
(2)创新思维的步骤具有跨越性
①创新思维不排斥一步一步的逻辑推导与分析,但它往往表现为对推理步骤的省略或跨越。
②这种省略或跨越,使得创新思维过程中的某些思维活动难以详细描述,以至于在其中起作用的直觉、灵感等思维活动,有时被披上神秘的面纱。
(3)创新思维的结果具有独特性
人们在实践中遇到的问题往往没有现成的答案,许多问题不是用常规方法就能解决的。这就要求人们用独特而巧妙的方法使问题出乎意料地得到解决。
例如:某时装店的经理不小心将一条高档呢裙烧了一个洞,身价一落千丈。如果用织补法补救,也只是蒙混过关,欺骗顾客。这位经理突发奇想,干脆在小洞的周围又挖了许多小洞,并精于修饰,将其命名为“凤尾裙"。一下子, “凤尾裙" 销路顿开,该时装商店也出了名。
2、创新思维之“新”的表现:
一是思路新, 突破陈规看问题,另辟蹊径想问题。
二是方法新,不局限于常规方法,敢用新手段,试用新工具
三是结果新。
此外,评判创新思维的结果是否具有旺盛的生命力、远大的发展前景,仍需坚持实践检验的标准。
【创新思维特征之间的联系】
①三个特征不是孤立的,是紧密联系,它们统一于创新思维的过程中;
②三个特征分别体现了创新思维的三个“新”:思路新、方法新、结果新。
课堂小结
真题演练
1.某设计师使用人工智能工具创作画作《太空歌剧院》,在数字类别竞赛中夺得头奖,这是人类第一次把奖项颁给人工智能作品;某公司用人机联手绘画技术创作的画作《未完·待续》卖出110万元,这是全球首次成功拍卖人工智能山水画作。以上事例表明( )
①人工智能与艺术结合,推动了艺术民族性与世界性的统一
②人们能够发挥主观能动性,实现艺术真理性与价值性的统一
③人们运用创新思维进行艺术创作,做到方法新与结果新的统一
④人工智能丰富了艺术创作的方式,坚持了艺术内容与形式的统一
A.①②B.①③C.②④D.③④
D
【详解】①:文化具有多样性,既是民族的又是世界的,并非人工智能与艺术结合才实现民族性与世界性的统一,①排除。
②:某设计师使用人工智能工具创作画作,某公司用人机联手绘画技术创作的画作,这是人发挥主观能动性的结果,但没有涉及艺术是否具有真理性,不涉及实现艺术真理性与价值性的统一,②排除。
③:某设计师使用人工智能工具创作画作,人类第一次把奖项颁给人工智能作品;某公司用人机联手绘画技术创作的画作,首次成功拍卖人工智能山水画作。这是运用创新思维进行艺术创作,做到方法新与结果新的统一,③正确。
④:使用人工智能工具、用人机联手绘画技术创作,说明人工智能丰富了艺术创作的方式,坚持了艺术内容与形式的统一,④正确。
真题演练
聚焦社会关注,回应群众关切。为推行“综合查一次”行政执法模式改革。对同一对象开展“一张清单”行政执法模式改革,对同一对象开展“一张清单”,“全科式”联合执法检查。某市开发了“技术+场景”数字化应用平台。该平台覆盖众多跨部门、跨领域、跨层级协同执法场景,为破解重复执法、多头执法提供智能支撑。阅读材料完成下面小题。
2.该市的做法( )
①实现了行政执法效果最大化
②是转变政府职能的具体体现
③有利于提升行政执法的能力
④表明政府全面履行基本职能
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
2.①:实现了行政执法效果最大化夸大了该做法的作用,①错误。
②:对同一对象开展“一张清单”行政执法模式改革,对同一对象开展“一张清单”,“全科式”联合执法检查是转变政府职能,建设服务型政府的具体体现,②正确。
③:“全科式”联合执法检查有利于提升行政执法的能力,③正确。
④:政府全面履行宏观调控、市场监管、社会管理、公共服务、环境保护等基本职能在材料中没有体现,④错误。
故本题选C。
真题演练
聚焦社会关注,回应群众关切。为推行“综合查一次”行政执法模式改革。对同一对象开展“一张清单”行政执法模式改革,对同一对象开展“一张清单”,“全科式”联合执法检查。某市开发了“技术+场景”数字化应用平台。该平台覆盖众多跨部门、跨领域、跨层级协同执法场景,为破解重复执法、多头执法提供智能支撑 3.对材料理解正确的是( )
①“一张清单、全科式”执法检查的优势在于可以以偏概全
②“聚焦社会关注,回应群众关切”贯彻了党的群众观点和群众路线
③跨部门、跨领域、多头执法体现了数量变化引起质变
④以行政执法模式改革,体现问题导向的创新思维
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
①:“一张清单、全科式”执法检查的优势在于可以提升行政执法合力,进一步提高执法效率,优化营商环境,提升治理能效,以偏概全说法错误,①错误。
②:我们党的群众观点的基本内容是:相信人民群众自己解放自己,全心全意为人民服务,一切向人民群众负责,虚心向人民群众学习。我们党的群众路线的基本内容是:一切为了群众,一切依靠群众,从群众中来,到群众中去。“聚焦社会关注,回应群众关切”体现贯彻党的群众观点和群众路线,②正确。③:质变在材料中没有体现,③错误。④:科学思维所说的创新思维,不是泛指所有思维都具有的能动性,而是特指人们在实践中破除迷信、超越陈贵,有所发现、有所发明的思维活动。该平台覆盖众多跨部门、跨领域、跨层级协同执法场景,为破解重复执法、多头执法提供智能支撑。以行政执法模式改革,体现问题导向的创新思维,④正确。故本题选D。
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